К.п.н. Слепцов А.И.

Якутский колледж связи и энергетики имени П.И. Дудкина, Россия

Цикл научного познания в индивидуальной модели исследовательской деятельности учащихся по физике

Задача обучения состоит в обеспечении индивидуальной зоны творческого развития каждого ученика. Учитывая, что любой ученик способен найти, создать или предложить свой вариант решения любой задачи, относящейся к собственному обучению, нами выявлено, что при обучении исследовательской деятельности учащихся по физике возможна одновременная разработка и реализация индивидуальных моделей исследовательской деятельности учащихся по физике, системообразующим фактором которых выступает структура исследовательской деятельности: исследовательская задача, исследовательские действия и операции, действия оценки и контроля.

Процесс научного творчества, по В.Г. Разумовскому [2], представляется циклическим, состоящим из звеньев: факты → модель → следствия → эксперимент (рис.1).

Рис. 1. Цикл научного творчества (В.Г. Разумовский)

В.В. Майер, Р.В. Майер [1, с. 25] указывают, что недостаток модели В.Г. Разумовского в том, что теория в ней представлена своими основными структурными компонентами, а эксперимент – лишь названием.

«Между тем, физический эксперимент равноправен с физической теорией, они взаимно проникают и взаимно дополняют друг друга. … Поэтому в схеме научного познания должно быть отражено равноправие теории и эксперимента. Структура физической теории может быть представлена в виде

факты → модель → следствия,

а структура эксперимента – в виде:

условия → результат → анализ.

Эти две цепочки нужно расположить так, чтобы они отражали реально существующую симметрию между теорией и экспериментом. В конечном счете, эксперимент есть ничто иное, как материализованная мысль, а теория – это ничто иное, как идеализированная материя, поэтому эксперимент и теория не могут быть похожи друг на друга» [1].

Теория не возникает на пустом месте, её основой являются факты, которые установлены в эксперименте или в наблюдении. Но чтобы провести эксперимент или осуществить наблюдение, нужно вначале создать или выделить соответствующие условия, благодаря которым и появляется возможность наблюдать физическое явление. Это физическое явление представляет собой результат эксперимента. Анализ полученного в эксперименте или наблюдении результата позволяет установить определенный факт, который может быть положен в основу теории. На основе фактов строится модель, объясняющая эти факты. Из модели выводятся следствия, которые не являются фактами, поэтому справедливость следствий нуждается в экспериментальном обосновании. Изучение следствий теории приводит к разработке условий новых экспериментов. Так формируется цикл научного познания, схематически показанный на рисунке 2 [1].

Рис. 2. Цикл научного познания (В.В. Майер)

«Схема показывает, что эксперимент необходим в первую очередь для доказательства реальности фактов, лежащих на основе (фундаменте) теории. Это фундаментальный физический эксперимент. К фактам относятся сами физические явления, зависимости между физическими величинами и значения физических констант. Итак, фундаментальный физический эксперимент включает в себя феноменологический, функциональный и константный эксперименты.

Вторая функция эксперимента заключается в доказательстве справедливости следствий теории. Именно доказательная функция эксперимента используется в модели «Задача (проблема) – эксперимент».

На основании вышеизложенных соображений разработана модель «Задача (проблема) - эксперимент». Берется задача или проблемный вопрос из сборника задач или другой литературы и её (его) теоретическое решение проверяется с помощью экспериментов.

В данной модели структура исследовательской деятельности учащегося выглядит так:

Исследовательская задача: подтвердить теоретическое решение задачи или проблемы с помощью физического эксперимента;

Исследовательские действия и операции:

- берётся задача или проблемный вопрос из сборника задач или другой литературы;

- ставится эксперимент по проверке ситуации, описанной в задаче или по проверке проблемы;

- проводится анализ теоретических выводов и экспериментальных результатов;

3) Действия оценки и контроля: проводится оценка соответствия теоретических выводов результатам эксперимента.

Итак, нами описано содержание одной индивидуальной модели исследовательской деятельности учащихся по физике. С остальными моделями исследовательской деятельности учащихся («Проблема-модель (схема)-расчет», «Физика объекта (явления)», «Теория-задача-эксперимент», «Эксперимент-самодельный прибор», «Задача (проблема)-эксперимент», «Эксперимент-видеосъемка-анализ», «Компьютерная модель объекта (явления)») можно ознакомиться в работе автора статьи [3].

Литература:

1. Майер В.В., Майер Р.В. Электричество: учебные исследования [Текст] / В.В. Майер, Р.В. Майер. – М.: Физматлит, 2007. – 232 с.

2. Разумовский, В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения: пособие для учителей [Текст] / В.Г. Разумовский; Научно-исследовательский ин-т содержания и методов обучения АПН СССР. – М.: Просвещение, 1975. – 272 с

3. Слепцов, А.И. Обучение учащихся исследовательской деятельности по физике (на примере сельских школ Республики Саха (Якутия)) [Текст]: дисс. … канд. пед. наук/ А.И. Слепцов. – М., 2010. – 275 с.